DE622246C

DE622246C - Schlupf- oder Schaltkupplung mit federbelasteter Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE622246C
Application number: DE1930K0024530
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-07-29
Filing date: 1930-07-29
Publication date: 1935-11-23
Also published as: GB391787A; US2045086A; FR720700A

Description

Es sind Schlupf- oder Schaltkupplungen bekannt, bei denen eine federbelastete Steuereinrichtung bei Erreichung eines bestimmten Drehmomentes die Kupplung zum Schlupf bringt bzw. ausrückt. Die Steuereinrichtung besteht bei diesen Kupplungen aus zwei oder mehreren an den einander zugekehrten Flächen mit-Steuermiten versehenen Scheiben, die durch Federn oder andere Kräfte gegen zwischen ihnen befindliche Wälzkörper gedrückt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlupfoder Schaltkupplung der vorgenannten Art und besteht darin, daß zwischen der eigentliehen Schlupf- oder Schaltkupplung und der Steuereinrichtung eine Zusatzeinrichtung angeordnet ist, welche einstellbar ist und den Hub der Steuereinrichtung je nach Einstellung mehr oder weniger begrenzt.

ao Mittels einer derartigen Zusatzeinrichtung ist es möglich, verschiedene Grenzmomente gegebenenfalls auch während des Laufes der Kupplung einzustellen, ohne daß die Belastungskräfte der Steuereinrichtung ge- ändert zu werden brauchen. Eine Änderung der Belastungskräfte ist nachteilig für die Bedienenden, weil die zu ändernden Kräfte verhältnismäßig groß sind. Hat man hingegen eine Hubbegrenzungseinrichtung gemäß der Erfindung, so ist die Einstellung verschiedener Grenzmomente verhältnismäßig leicht, da selbst im ungünstigsten Fall der - Schlupfkupplung nur die Belastungskräfte für die Reibflächen zu überwinden sind.

Die Begrenzung des Hubes erfolgt in vielen Fällen selbsttätig in Abhängigkeit von Änderungen des Betriebszustandes der Kupplung oder des Betriebszustandes von Einrichtungen, die mit der Kupplung in einem betrieblichen Zusammenhang stehen. So kann die Hubbegrenzung, in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kupplung erfolgen oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das mit der Kupplung versehene Aggregat bewegt wird, z. B. von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in das die Kupplung eingebaut ist, oder von der Abhängigkeit der Kupplungsbeschleunigung, z. B. ihrer tangentialen Beschleunigung, oder in Abhängigkeit vom Weg, den z. B. ein Schaltteil der Kupplung oder den die Kupplung selbst während ihrer Drehung oder den das Fahrzeug, in das die Kupplung eingebaut ist, zurücklegt, oder auch in Abhängigkeit von anderen Betriebsgrößen, so z. B. von dem Zustand der Apparate, die mit der zu der Kupplung gehörenden Maschine in einem betrieblichen Zusammenhang stehen.

Für die selbsttätige Hubbegrenzung in Abhängigkeit von den angeführten Betriebsgroßen können die verschiedensten an sich bekannten Hilfsmittel, wie z. B. Fliehkraftoder Beschleunigungsregler, jedoch auch von Hand oder irgendwie selbsttätig verstellbare Muffen, Hebel o. dgl, in Anwendung kommen.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand einiger bildlich dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Abb. ι und 2 stellen eine Kupplung dar, die besonders für mittlere und schwere Kraft-

fahrzeuge geeignet ist. _t Diese Kupplung besteht in ihren Grundelementen aus einer federbelasteten Lamellenkupplung, die über eine Verzahnungs- und Federkupplung mit der Getriebewelle verbunden ist. Außer den Steuermitteln der Federkupplung ist noch ein Anfahrregler vorhanden, welcher bis zu einer bestimmten Grunddrehzahl der Getriebewelle das Anfahrmoment auf einen" bestimmten to Wert unterhalb des Vollast-Motor-Moments begrenzt. .

■ Abb. ι stellt einen Längsschnitt A-B nach Abb. 2 dar. In Abb. 2 ist· der linke obere Quadrant gleich dem Querschnitt C-C, der linke untere Quadrant gleich D-D und die rechte Hälfte gleich E--B nach Abb. 1.

In dem Schwungrad r, das mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist, sind die zur Mitnahme, der Außenlamellen 3 dienenden 20" Bolzen 2 befestigt. Die Innenlamellen 4 greifen in die Außenverzahnung des Zylinders 5. Mittels '.der Schraubenbolzen 6 werden die Deckscheiben 7 und 8 als Abschluß- und Füll-^: rungsscheiben an den Zylinder 5 gepreßt: Gegen 8 stützen sich die in einem Schutz- und * Führungsrohr gelagerten Belastungsfedern 9, die über den Druckring 10 auf .die ReiblameL-len drücken, sofern sie nicht'durch Lüften der Scheibe 12 und Zugstangenil hieran gehindert werden. - Der Zylinder 5 besitzt eine Innenverzahnung. In diese greifen die D ruck? ringe 13 und 14, welche über die Federtöpfe 15, die Zugschrauben 16 und die Federtellet 17 durch die acht starken Federn 19 belastet sind. Der Ring 20 nimmt die Kippmomente auf, welche bei Drehung auf die Federtöpfe -einwirken. Die Druckringe 13 und 14 übertragen die Federspannungen und Drehmomente auf die Steuer scheiben 21 und 22, die sich über die Steuerkugeln 23 auf der gemeinsamieny mit der Getriebewelle 26 fest verbundenen' Steuerscheibe 25 abstützen. In den Steuerscheiben 21, 22 sind für die Steuerkugeln 23 auf einem Teilkreis drei hohlkeh- +5 lenförmige Nuten eingefräst. Bei einer Drehmomentbelastung bewegen sich| die ■Steuerscheiben 21 und 22 in axialer Richtung so lange voneinander fort, bis auf der einen Seite die Steuerbuchse 27 gegen die Deckscheibe 7 stößt und auf der anderen Seite die Steuerbuchse 28 auf die Scheibe 12 und damit auf die Belastungsfedern 9 einwirkt; alsdann beginnt die Kupplung unter diesem konstruktiv festgelegten Höchstdrehmoment zu schlüpfen.

Da man das Schlupfmoment zweckmäßig 5 bis 10 % über, das höchste Motormoment legt, kann bei schwerem, wenig gefühlvollem Anfahren der Motor abgewürgt werden.. Um dieses zu verhüten, wird das Anfahrmoment bis zu einer bestimmten Drehzahl-- der - Ge« triebewelle, z. B. ¹Z₈ Normaldrehzahl, um einen gewissen Betrag etwa 10 bis 20 °/₀ herabgesetzt. Der Federspeicher muß dieser Verminderung entsprechend früher über seine Steuerbuchsen 27 und 28 seine regelnde Wirkung auf die Reibungskupplung ausüben. Dieses ermöglicht dhm der Anfahrregler, der · im wesentlichen aus den drei Fliehgewichtpendeln 29 besteht, welche sich um die BoI-zen 30 drehen und durch die Belastungsfedern 31 in die innerste Lage gedruckt werden.

Die Anfahrpendel werden an der für die Steuerung wirksamen Stelle entsprechend der erforderlichen Hubverkürzung genügend stark ausgebildet. Kurz nachdem der Wagen angelaufen ist, bewegen sich die Pendel nach außen, so daß die Selbststeuerung von dieser Drehzahl ab bei dem Höchstmoment, das über dem maximalen Motormoment liegt, auftritt. Während der Betriebsdrehzahlen stützen sich die Pendel gegen den Stahlring 32 ab, damit die Federn 31 und Drehzapfen 30 nicht überlastet werden. Die Pendel sind so gelagert, daß bei großer Beschleunigung der Getriebewelle schneller umgeschaltet' wird. Diese Wirkung kann durch Ausbildung des Stahlringes 32 als .Trägheitsring noch verstärkt werden. Für die sich gegeneinander bewegenden Teile ist eine besonders gute Schmierung vor- go gesehen. Von dem Ölfangring 33 gelangt das Öl durch die kleinen Stählrohre 34 in den Hohlraum der Feder teller. 17. Von hier tritt es durch kleine Bohrungen 18 in den Federtopf 15. Das überschüssige .öl gelangt in den Zylinder 5 und bildet hier einen ölring, der durch die Lage der Äustrittsöffnungen 37 in seiner Stärke festgelegt ist. .Bei Stillstand bzw, während des Aus- und Anlaufes fließt das in den Federtöpfen 'verbliebene Öl durch die großen, der Wellenachse zugekehrten Locher 36 über die Steuerkugeln. Während des Betriebes sorgen die öldämpfe für genügende Schmierung der Steuerorgane. Die Steuerkugeln 23 werden durch starke Bronzekäfige 24 geführt, die wiederum Führungsknaggen besitzen, damit die Käfige stets ihre richtige Lage einnehmen. . ._'.-'

Bei Kraftfahrzeugen hat die regelbare Einstellung des Begrenzungsmömentes' den Vorteil, daß man besonders sanft anfahren kann. Für diese Einstellung kann das bei schaltbaren Kupplungen ohnebin notwendige Kupplungspedal bzw. Kupplungsgestänge benutzt werden. Der mehr oder weniger große Ausschlag des Kuppiungsgestänges muß dann das jeweils gewünschte Begrenzungsmoment einstellen. Abb. 3 zeigt als Ausführungsbeispiel eine für diese Zwecke geeignete Schalteinrichtung für eine Kupplung ähnlich Abb. 1 und 2. 120'

Die Steuermuffe 28', welche mit der einen Steuerscheibe 22-fest verbunden ist, trägt hier

eine Flanschscheibe, die als Widerlager der Schalthebel 12' dient. Am äußeren Umfang greifen die Schalthebel an die Lüftungsbolzen 11. Das andere Ende dieser Hebel steht mit S dem Ring 38 in Verbindung. Der Schaltring 39 kann durch das Kupplungspedal in Wellenlängsrichtung verschoben werden. Zwei oder mehrere Federn 40 sorgen, dafür, daß der Ring 39, nachdem das Kupplungspedal freigegeben wurde, stets in seine äußere Lage nach 41 zurückkehrt. Dieser Lage entspricht das größtmögliche Begrenzungsmoment. Tritt der Fahrer das Kupplungspedal ganz durch, so ist die Kupplung, wie üblich, gelüftet. Während der Fahrt gibt der jeweilig freie Hub des Schaltweges das Motor drehmoment an. Durch Fühlstifte und an sich bekannte Diagramm-Schreibvorrichtungen kann die Belastung des Motors laufend angezeigt und registriert werden. Durch diese Vorrichtung hat der Fahrer den Anfahrvorgang stets in der Hand.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kupplung ist auch für andere Antriebe als Fahrantriebe in gleicher oder ähnlicher Ausführung vorteilhaft verwendbar, auch dort, wo eine gleichförmige in eine pulsierende Bewegung umgewandelt werden soll. :

Aus Abb. 4 ist zu ersehen, wie sich die Festlegung des jeweiligen Grenzmomentes in Abhängigkeit von Weg und Drehrichtung ermöglichen läßt. In diesem Beispiel wird gleichfalls ein weiterer Vorschlag der Erfindung erläutert, der dahin geht, daß die Schaltteile der Kupplung gleichzeitig zur Betätigung von Schalteinrichtungen irgendwelcher Art herangezogen werden können, die beispielsweise auf die Antriebsmaschine einwirken, sie aus- und einschalten, ihre Drehzahl regeln oder auch andere Maschinen und Apparate beeinflussen.

Die Hauptteile der Kupplung sollen wiederum Abb. ι und 2 entsprechen. Die Steuermuffe 28", welche mit der einen Steuerscheibe 22 fest verbunden ist, trägt Außengewinde. In dieses greift das Innengewinde der Zwischenmuffe 42. Diese Muffe besitzt außen eine feine Verzahnung 43, in welche die in dem Planschkörper 44 gelagerte federbelastete Umschaltklinke 45 eingreift. Ein Sprengring sorgt dafür, daß der auf 42 lose gelagerte Flanschkörper die axialen Bewegungen der Zwischenmuffe mitmacht. In den Flanschkörper 44 ist die zur Bedienung der. Schalteinrichtung erforderliche Verzahung4Ö eingearbeitet. Die zeichnerisch nicht dargestellte, fest angeordnete Schalteinrichtung besitzt eine starke Rückstellfeder, welche den Flanschkörper stets in die Nullage zurückbringt.

Beginnt sich die Kupplung zu drehen, so wird, da sich der Flanschkörper 44 nicht mit-" drehen kann, die Zwischenmuffe 42 und damit der Flanschkörper selbst auf der Steuermuffe 28" so lange axial nach rechts verschoben, bis die Kugeln 47- von. den Muffen eingeklemmt werden und die Zwischenmuffe die Klinke 45 umschaltet. Der freie Hüb des Federspeichers und damit das Begrenzungsmoment sind dann am kleinsten. Bei ent- 7p gegengesetzter Drehrichtung der Kupplung werden Zwischenmuffe und Flanschkörper zurückgeschraubt und so das Begrenzungsmoment wieder vergrößert. . . . ■ In dieser Weise ist mit verhältnismäßig geringen Kräften in Abhängigkeit von der Drehrichtung das Begrenzungsmoment in weiterer Abhängigkeit vom Weg zu verändern. Ist das Begrenzungsmoment erreicht, so hat sich der Reibteller 48 gegen die Scheibe 12 gelegt. Da die Scheibe 12 umläuft, wird der nicht umlaufende Reibteller 48 verschraubt und damit die mit der Verzahnung 46 in Eingriff stehende Schalteinrichtung in dem gewollten Sinne betätigt. Wird beispielsweise durch die hervorgerufene Schaltbewegung die Antriebsmaschine ausgeschaltet und ist der Antrieb selbsthemmend, so bleibt bei fortbestehendem Lastmoment der Federspeicher geladen und der Schalter ausgeschaltet. Klingt nach einer gewissen Zeit das Lastmoment ab, so fällt der Schalter wieder ein, und die Antriebsmaschine läuft von neuem an. In ähnlicher Weise kann auch die Drehzahl geregelt werden. ,

Claims

Patentansprüche:

ι. Schlupf- oder Schaltkupplung mit einer Steuereinrichtung, die bei bestimmten Drehmomentwerten die Kupplung zum Schlupf bringt bzw. ausrückt und aus zwei oder mehreren an den einander zugekehrten Flächen mit Steuernuten versehenen Scheiben besteht, die durch Federn oder andere Kräfte gegen zwischen ihnen befindliche Wälzkörper gedrückt werden, gekennzeichnet durch die Anordnung einer zwischen der eigentlichen Schlupf- oder Schaltkupplung und der Steuereinrichtung wirksamen Zusatzeinrichtung, welche einstellbar ist und den Hub der Steuereinrichtung je nach Einstellung mehr oder weniger begrenzt.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung des Hubes stelbsttätig in Abhängigkeit von Änderungen des Betriebszustandes der Kupplung erfolgt oder des Betriebszustandes von Einrichtungen, die mit der Kupplung in einem betrieblichen Zusammenhang stehen.
3^ Kupplung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzungseinrichtung aus einem Fliehkraftregler besteht, dessen unter Eedierspanaung stehenden Fliehgewichte (29) zur Begrenzung des Hubes der die Steuerung der Schlupf- oder Schaltkupplung bewirkenden Scheibe (22)' dienen (Abb. 1,2),
4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzung der Steuerscheibe (22) über mit dieser verbundene Schwinghebel (12') erfolgt, welche mit dem einen Ende mit der Schlupf- oder Schaltkupplung in Verbindung stehen, während das Ausschwingen des anderen Endes durch verstellbare Anschläge (39) begrenzt wird (Abb. 3).
.5. Kupplung nach Anspruch^ dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinghebel (12') oder diejenigen Teile, die mit den Hebeln zusammenarbeiten:, federnd ausgebildet sind.
6. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der verschiebbaren Steuerscheibe (22) yerbundenen Teile der Hubbegrenzungsemrichtung und/oder die verstellbaren Anschläge als Muffen ausgebildet sind.
7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzung der Steuerscheibe (22) und deren Einwirkung auf die Schlupf- bzw. Schaltkupplung über zwei ioeinandierschiraubbarie Muffen (28", 42) erfolgt, von denen die eine (28") mit der Steuerscheibe (22) verbunden ist, während die andere (42) von außen verstellbar ist (Abb. 4).
8. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der verschiebbaren Steuerscheibe (22) mittelbar oder unmittelbar verbundene Teil (Muffe 28, 28' bzw. 28", 42) der Hubbegrenzungseinrichtung bei Erreichen seiner Endlage auf ein Schaltglied zur Beeinflussung von Schalt-, Anzeige- oder Registriereinrichtungen einwirkt.
9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (44), welches mit der Kupplung nicht umläuft, einen Anschlag (48) besitzt, der bei Erreichen der Endlage der Hubbegrenzungseinrichtung (28", 42) in Reibeingriff mit einer, mit der Kupplung umlaufenden Scheibe.(12) kommt (Abb. 4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen